"Neqişandina" elmasê bi lazerê: bi ronahiyê fetihkirina materyalê herî hişk
Cewhermadeya herî hişk a xwezayê ye, lê ne tenê zêr e. Ev materyal pênc caran ji sifir zûtir guhêzbariya germê heye, dikare li hember germ û tîrêjên zêde bisekine, dikare ronahiyê veguhezîne, îzole bike, û heta dikare veguhere nîvconductor. Lêbelê, ev "hêzên super" in ku elmasê dikin materyalê "herî dijwar" ku were pêvajo kirin - amûrên kevneşopî an nikarin wê bibirin an jî şikestinan bihêlin. Heta hatina teknolojiya lazerê, mirovan di dawiyê de mifteyek ji bo fetihkirina vî "padîşahê materyalan" nedîtin.
Çima lazer dikare elmasê "bibire"?
Xeyal bikin ku hûn şûşeyek mezinkirinê bikar tînin da ku tîrêjên rojê fokus bikin da ku kaxezê pêxin. Prensîba pêvajoya lazerê ya elmasê dişibihe hev, lê rasttir e. Dema ku tîrêjek lazerê ya enerjiya bilind elmasê tîrêj dike, "metamorfoza atoma karbonê" ya mîkroskopîk çêdibe:
1. Elmas vediguhere grafîtê: Enerjiya lazerê avahiya rûyê elmasê (sp³) vediguherîne grafîteke nermtir (sp²), mîna ku elmas di cih de "diguhere" û dibe serê qelemekê.
2. Grafît "dihele": qata grafîtê di germahiya bilind de sublîm dibe an jî ji hêla oksîjenê ve tê kolandin, û şopên pêvajoyê yên rast dihêle. 3. Pêşkeftina sereke: kêmasî Di teorîyê de, elmasa bêkêmasî tenê dikare bi lazera ultraviyole (dirêjahiya pêlê <229 nm) were hilberandin, lê di rastiyê de, elmasên çêkirî her gav kêmasiyên piçûk hene (wek qirêjî û sînorên dendikan). Ev kêmasî mîna "qulan" in ku dihêlin ronahiya kesk a asayî (532 nm) an lazera înfrared (1064 nm) were kişandin. Zanyar dikarin bi rêkxistina belavbûna kêmasiyan heta "ferman" bidin lazerê ku bi rêkxistina belavbûna kêmasiyan şêwazek taybetî li ser elmasê bikole.
Cureyê lazerê: Pêşveçûn ji "firin" ber bi "kêrê qeşayê"
Pêvajoya lazerê sîstemên kontrola hejmarî yên komputerê, sîstemên optîkî yên pêşkeftî, û pozîsyona rastbûna bilind û otomatîk a parçeyên kar bi hev re tîne da ku navendeke hilberandina lêkolîn û hilberînê ava bike. Dema ku ji bo hilberandina elmasê tê sepandin, ew dikare pêvajoyek bi bandor û rastbûna bilind bi dest bixe.
1. Pêvajoya lazerê ya mîkroçirkeyan Firehiya pulsên lazerê yên mîkroçirkeyan fireh in û bi gelemperî ji bo pêvajoya xav guncaw in. Berî derketina holê ya teknolojiya kilîtkirina modê, pulsên lazerê bi piranî di rêza mîkroçirke û nanozirkeyan de bûn. Niha, raporên kêm li ser pêvajoya rasterast a elmasê bi lazerên mîkroçirkeyan hene, û piraniya wan li ser qada sepandina pêvajoya paşîn disekinin.
2. Pêvajoya lazerê ya nanosaniyeyî Lazerên nanosaniyeyî niha di sûkê de beşek mezin digirin û xwedî avantajên aramiya baş, lêçûna kêm û dema pêvajoyê ya kurt in. Ew bi berfirehî di hilberîna pargîdaniyan de têne bikar anîn. Lêbelê, pêvajoya ablasyonê ya lazerê ya nanosaniyeyî ji hêla termal ve ji bo nimûneyê wêranker e, û xuyangiya makroskopîk ew e ku pêvajo herêmek mezin a bi bandora germê çêdike.
3. Pêvajoya lazerê ya pîkosaniyeyî Pêvajoya lazerê ya pîkosaniyeyî di navbera ablasyona germî ya hevsengiya lazerê ya nanosaniyeyî û pêvajoya sar a lazerê ya femtosaniyeyî de ye. Demjimêra pulsê bi girîngî kêm dibe, ku zirara ku ji hêla herêma bandorkirî ya germê ve çêdibe pir kêm dike.
4. Pêvajoya bi lazera femtoçirkeyan Teknolojiya lazera ultralez derfetên ji bo pêvajoya elmasê ya nazik peyda dike, lê lêçûna bilind û lêçûna lênêrînê ya lazerên femtoçirkeyan pêşvebirina rêbazên pêvajoyê sînordar dike. Niha, piraniya lêkolînên têkildar di qonaxa laboratûvarê de mane.
Xelasî
Teknolojiya lazerê ji "nekarîna birrînê" ber bi "bi dilxwazî neqişandinê" ve çêkiriyecewher êdî "vazoyek" di laboratûarê de asê mayî nîne. Bi pêşketina teknolojiyê re, di pêşerojê de dibe ku em bibînin: çîpên elmasê yên ku germê di telefonên desta de belav dikin, komputerên kuantumê yên ku elmasan ji bo hilanîna agahiyan bikar tînin, û heta biyosensorên elmasê yên ku di laşê mirov de têne çandin… Ev reqsa ronahî û elmasan jiyana me diguherîne.